CÔNG NGHỆ CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH 1 Đề tài: Máy chụp X quang số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỂN THÔNG ❧❧•❧❧ BÀI DỊCH MÔN CÔNG NGHỆ CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH 1 Đề tài Máy chụp X quang số GVHD Ts Nguyễn Thái Hà Sinh viên thực hiện Phạm Minh Tuấn 20134329 Hà Nội, 012017 19 Tính vật ý của hệ thống X Quang kỹ thuật số J A Rowlands Sunnybrook và Trung tâm cao đẳng Khoa học Y tế phụ nữ, Đại học Toronto, 2075 Bayview Avenue, Toronto, Ontario, Canada M4N 3M5 Nhận ngày 23 tháng bảy năm 2002 Đăng ngày 20 Tháng 11 năm 2002 Trực tuyến tại stacks iop orgPMB4.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỂN THÔNG

Phạm Minh Tuấn 20134329

Tính vật ý của hệ thống X Quang kỹ thuật số

J A Rowlands

Sunnybrook và Trung tâm cao đẳng Khoa học Y tế phụ nữ, Đại học Toronto, 2075 Bayview Avenue, Toronto, Ontario, Canada M4N 3M5

Nhận ngày 23 tháng bảy năm 2002

Đăng ngày 20 Tháng 11 năm 2002

Trực tuyến tại stacks.iop.org/PMB/47/R123

Mô tả

Hệ thống chụp X quang điện kỹ thuật số (CR) dựa trên Cassette đã tiếp tục phát triển song song với hệ thống tích hợp, hệ thống đọc lập tức X quang kỹ thuật số (DR) Chất lượng hình ảnh của hệ thống CR ngày nay đã gần giới hạn lý thuyết của nó nhưng là kém hơn đáng kể với

DR Cải thiện hơn nữa chất lượng hình ảnh CR đòi hỏi các khái niệm được cải thiện Mục đích của nghiên cứu này là xác định các hạn chế cơ bản trong hoạt động CR Điều này sẽ cung cấp một nền tảng cho sự phát triển của các phương pháp mới để cải thiện hệ thống CR Nó cũng

sẽ hướng dẫn nghiên cứu trong việc thiết kế các hệ thống CR tốt hơn để có thể cạnh tranh với các hệ thống DR về các thông số chất lượng hình ảnh như vậy như hiệu suất lượng tử thám tử

và duy trì CR thuận tiện trong việc xách tay và kinh tế hơn.

1.Giới thiệu

Ngày nay chụp X quang kỹ thuật số (CR) là dựa trên việc sử dụng các chất lân quang photostimulable, mà còn được gọi là chất lân quang lưu trữ (Sonoda et al 1983) Họ là các nhà kinh doanh máy

dò thành công nhất cho chụp X quang kỹ thuật số Các chất lân quang sử dụng thường xuyên nhất trong gia đình bari fluorohalide(Barnes 1993) ở dạng bột và gửi lên trên chất nền

để tạo thành một tấm hình hoặc màn hình cơ chế hấp thụ tia X làgiống hệt với

màn hình phosphor thường được sử dụng với bộ phim Chúng khác nhau ở các tín hiệu quang học hữu ích không có nguồn gốc

từ ánh sáng phát ra trong phản ứng tức thời với bức xạ sự cố, nhưng lại có khí thải tiềm ẩn sau khi hình ảnh, bao gồm phí bị mắc kẹt, là quang học

kích thích và phát hành từ bẫy siêu bền Điều này gây nên một quá trình gọi là photostimulated phát quang (PSL) dẫn đến sự phát xạ của bước sóng ánh sáng (màu xanh) ngắn hơn và tỷ lệ thuận với bản gốc chiếu xạ x-ray Trong CR, một tấm ảnh (IP) có chứa phosphor lưu trữ được đặt trong một bao vây kín mít, tiếp xúc với các hình ảnh x-ray và sau đó đọc ra bằng cách quét rastervới một laser để phát hành các PSL Ánh sáng màu xanh PSL đượcthu thập với một hướng dẫn ánh sáng và phát hiện với một ống nhân quang (PMT) Các tín hiệu PMT được số hóa để hình thành các hình ảnh trên một cơ sở điểm với điểm (Fujita et al 1989).

Việc chấp nhận rộng rãi của CR do phạm vi của nó lớn năng

động, tính chất, kỹ thuật số, dễ dàng tính di động và độc đáo hơn

là chất lượng hình ảnh nội tại của nó hệ thống CR đã được cải thiện trong gần 20 năm mà họ đã có sẵn Họ là hiện nay công nghệ và kỹ thuật hàng đầu , nhưng đã không thể vượt qua điểm yếu chất lượng hình ảnh vốn có của họ CR dựa trên việc sử dụng màn hình lưu trữ phosphor trong băng được coi là bổ sung chứ không phải là cạnh tranh trực tiếp với các hệ thống tích hợp đọc

X quang kỹ thuật số (DR) Có rất nhiều phương pháp có thể để DR(Yaffe và Rowlands 1997), nhưng đến ngày thành công nhất là những hệ thống màn hình phẳng dựa trên mảng ma trận chủ động (Rowlands và Yorkston 2000) tấm phẳng rất gần được

"hoàn hảo" về các biện pháp định lượng của hiệu quả trong đó các hình ảnh trên không x-ray được chuyển tới một hình ảnh kỹ thuật số Về vấn đề này DR đã vượt xa khả năng hiện tại của CR

Vì vậy, ngay cả bằng với chất lượng hình ảnh có thể đạt được với màn hình-phim và để phù hợp với DR, thay đổi là cần thiết trong cách tiếp cận cơ bản để CR Một số rất ứng dụng mới đầy hứa hẹn

1.1 Bối cảnh lịch sử

Việc đổi mới cơ bản trong sự phát triển của CR bởi Kodak (Luckey 1975) người hình thành các lưu trữ của một hình ảnh x-ray trong một màn hình phosphor Nó đòi hỏi kỹ thuật đáng kể và khái niệm của các ứng dụng bằng cách Fuji (Kotera et al 1980) để sản xuất đầu tiên hình ảnh y tế x-ray.Fuji, nhà phát triển chính của CR trong thập niên tám mươi, sử dụng

gian này, Agfa và Kodak thực hiện nghiên cứu và phát triển trên cùng một phương pháp nhưng bị hạn chế thương mại hóa bởi các vấn đề bằng sángchế và mâu thuẫn do sợ gây tổn hại cơ sở cài đặt của màn hình-phim, tương ứng Trong thời đại này tác lưu trữ cũng đã được quan sát thấy trong các ứng dụng màn hình-phim nơi mà nó gây ra các tác dụng không mong muốn của bản in thông qua, một hình ảnh mờ nghĩa của một tiếp xúc trước khi màn hình xuất hiện trên một bộ phim tiếp theo tiếp xúc trong các băng cassette Các tác dụng lưu trữ có liên quan đến hiện tượng phát quang nhiệt làm vật liệu chiếu xạ, ví dụ: thermoluminescence Cả hai phát sáng quang và thermoluminescence có một lịch sử lâu dài mà có thể được truy trở lại năm 1603 (McKeever 1985, Kato 1994, Seibert 1997) và chuyểntiếp để trình bày các ứng dụng ngày trong y học (ví dụ bức xạ dosimetry), sinh học (ví dụ readout của phóng xạ đánh dấu gelelectrophoresis) và các nơi khác (ví dụ khảo cổ học).

1.2 Đánh giá sơ lược

Đã có hai đánh giá toàn diện trước đây của khoa học và công nghệ CR (Kato 1994, Seibert 1997) Một văn bản gần đây (Beutel et al 2000) mặc dùkhông cụ thể nhắm mục tiêu CR là rất phù hợp Một đánh giá mới là kịp thời bởi vì khoa học và công nghệ của hiện tại hệ thống này đã giữ nguyên

và các khái niệm mới đang được tích cực điều tra Trong việc xem xét hiệncác hoạt động cơ bản của phosphor photostimulable là đầu tiên nêu Sau

đó, hai thành phần của hệ thống CR ngày nay, các màn hình (hoặc hình ảnh tấm) và các loại đầu đọc thông dụng nhất (bay tại chỗ), được mô tả

sự kết hợp của một tấm CR và đầu đọc hình thành một hệ thống CR đầy

đủ chức năng sau Từ này hạn chế của hệ thống CR ngày nay được trích lập và tiểu thuyết, phương pháp tiếp cận mới được xác định Các khả nănghiện tại của hệ thống được mô tả lâm sàng và các khu vực tiềm năng cải thiện được xác định

2 Photostimulable phosphors

2.1 Operation of photostimulable phosphors

Các phần sau đây sẽ phác thảo các loại phốt pho photostimulable

sử dụng trong CR Các hiện tượng vật lý phát sinh trong chất lân quang thông thường và hiện tượng mới độc đáo để Phosphor

photostimulable sẽ được thảo luận

2.1.1 Các loại chất lân quang photostimulable

Các chất lân quang photostimulable sử dụng cho CR lần đầu tiên

là BaFBr: EU2 + Cấu trúc của nó là tinh thể không-khối, I.E Cungcấp cho một cấu trúc có lớp tăng lên một hạt phosphor với một thể thay tấm giống như các hình thái khối nhiều hơn mong muốn(Blasse và Grabmaier 1994) BaFBr: EU2 + phosphor lưu trữ là một bản in tốt có thể lưu trữ một sự thật ít hình ảnh tiềm ẩn trongmột thời gian dài, vd những tiềm ẩn hình ảnh 8 sau khi chiếu xạ ~75% would vẫn được kích thước ban đầu của nó (Kato 1994) Tập hợp của phosphor BaFX: EU2 + trong đó X có thể là bất kỳ

halogen Cl, Br hoặc I (hoặc một hỗn hợp tùy add) Được nghiên cứu rộng rãi Thẻ

Phosphor thời gian phân rã sau photostimulation của tất cả those bây giờ được gọi để được Khoang cùng (~ 0,7 QSD) và vì vậy tất

cả có thể được sử dụng trong Chung CR Trong văn học trước đó

đã có một con rồng lưu ý cho BaFCl sâu: EU2 + bây giờ có thể được loại bỏ mà Trong những năm gần đây hầu hết các nhà sản xuất đã sử dụng BaFBr0.85I0.15: EU2 + không cho Augmented x-ray hấp thu cận biên trong sánh lớn BaFBr: EU2 +, nhưng thay cho trận quang học tốt hơn các bước sóng của sự kích thích tối đa của phosphor để diode laser Konica đã sử dụng tinh khiết Gần đây BaFI: EU2 + in ấn thương mại hệ thống (Nakano et al 2002) trường hợp thay đổi hấp thu là quan trọng

RbBr: Tl + là khối và có lợi thế mà nó có thể được làm thành một lớp cấu trúc kim Bằng cách hướng ánh sáng lên bề mặt, thậm chí một lớp dày có thể đạt được độ phân giải cao Tuy vậy nó có bất lợi là những hình ảnh tiềm ẩn mất đi nhanh chóng trong một (vài chục giây) và làm cho nó không phù hợp cho các hệ thống băng (theo Nakazawa et al 1990) Konica đã sử dụng tài liệu này để tích hợp với kính CR để có thể được nhanh chóng đọc ra tại chỗ ngay sau khi chấm dứt tiếp xúc CsBr: EU2 + cũng là khối,

có thể được thực hiện trong các cấu trúc kim, có một hình ảnh ổn định tiềm

ẩn và có thể được photostimulated Agfa đã đề xuất sử dụng vật liệu này trong cả hai băng trên và tích hợp(Leblans et al 2001).

Quang phổ của ánh sáng phát ra bởi một phosphor hiệu quả được kiểm soát bởi một loãng (<1% nguyên tử) tạp chất gọi là chất hoạt hóa

Phosphor kích hoạt như vậy có một đường đặc tính phổ gây ra bởi các nguyên tử bị cô lập trong các máy chủ hoặc ma trận Trong BaFX lân

quang sử dụng trong CR activator là EU2 +, mà thay thế cho Bà trong mạng tinh thể Ngoài ra trong một phosphor photostimulable nên có hiệu quả electron và lỗ bẫy ở mọi trang web hoạt do đó số lượng tối đa của các kích thích x-ray gây ra có thể bị mắc kẹt Các cơ chế chi tiết của PSL vẫn còn gây tranh cãi (Blasse và Grabmaier 1994, Seibert 1997) và có lẽ khác nhau giữa các chất lân quang photostimulable cụ thể

Tầm quan trọng của việc có một phosphor thích hợp sản xuất trong sản xuất

không thể nào quan trọng hơn được Người đọc quan tâm đến thứ được gọi Blasse và Grabmaier (1994) như là một giới thiệu và nguồn truy cập vào vật lý, hóa học và sản xuất của cả hai chất lânquang thông thường và photostimulable Đầu tiên chúng ta sẽ xem xét các hoạt động của phosphor thông thường trước khi phát triển các khái niệm bổ sung cần thiết cho sự hiểu biết của

phosphor photostimuable

2.1.2 Hoạt động của các chất lân quang thông

thường (không photostimulable)

Một khái niệm quan trọng trong Phosphor là exciton, một giả

nguyên tử hydro bao gồm một electron liên kết và lỗ như trong hình 1 exciton là một thực thể trung lập mà có thể hình thành trong cách điện tinh thể sau khi bức xạ ion hóa đã tạo ra Exciton

có thể di chuyển tự do trong tinh thể vì trong đại diện cơ cấu thể hiện trong hình 1 (a), các electron trong vùng dẫn của tinh thể, lỗ

là trong vùng hóa trị và thu hút lẫn nhau của họ tạo ra một địa phương tối thiểu ngăn chặn các exciton từ ion hóa Theo cách này, các exciton trôi cho đến khi nó bị mắc kẹt Bẫy của exciton tại một trang web activator là một khúc dạo đầu cho sự tái tổ hợp của cặp electron-lỗ (EHP) và việc phát hành các bức xạ đặc trưng của hoạt (ví dụ EU2 +) Nếu các electron và lỗ đã được tách ra

sau khi sáng tạo như trong một chất bán dẫn, họ sẽ phải khuếch tán riêng lẻ cho các trung tâm kích hoạt cùng trước khi họ có thể tái hợp trong Để cho ánh sáng được phát ra Đây là một điều rất khó.

Hình 1 Việc lưu trữ năng lượng và các thế hệ tiếp theo của ánh sáng in EF năng lượng Phosphor photostimulable (A) cấu trúc đại diện ràng buộc electron-lỗ của một cặp hay exciton (B) Các mức năng lượng tại một electron-lỗ mà nó có thể bị mắc kẹt tại một PSL phức tạp.

số lượng khác nhau, số lượng của các photon ánh sáng phát hành trên một đơn vị năng lượnghấp thụ trong phosphor hoặc nhiều hơn thường đối ứng-W năng lượng trung bình của nó, phải được hấp thụ để phát hành một photon ánh sáng duy nhất nói vậy, sự tương ứng giữa phốt pho và chất bán dẫn để phát hiện x-ray trở nên rõ ràng Trong cả hai trường hợp, thứ đầu tiên trong bước chuyển hóa năng lượng hấp thụ là tạo ehps bởi hiệu ứng quang điện nội bộ nơi một electron được kích thích từ vùng hóa trị vào vùng dẫn để lại đằng sau một lỗ Năng lượng tối thiểu cần thiết đểtạo ra một EHP là năng lượng khoảng cách Eg Tuy vậy, như thể

hiện bởi Shockley, đây là một mức tối thiểu cân nhắc khi tiếp tục như ngẫu nhiên của các năng lượng còn lại để mỗi electron (năng lượng ít hơn Ví dụ: thực hiện bởi một electron hoặc lỗ là vô ích để tạo ra ion hóa hơn nữa) và các yêu cầu về bảo tồn của cả hai

năng lượng và động lượng bao gồm giá trị trung bình nên đáp ứng W> Ví dụ Trong thực tế

W ≈ 3Eg (1)

Điều này đã được chứng minh để áp dụng cho hầu như tất cả các chất bándẫn, photoconductors và ở cả lĩnh vực chống thấm (Klein 1968) do đó, đạidiện cho nhu cầu năng lượng hạn chế cơ bản cho sản xuất EHP ở trạng thái rắn Tuy nhiên, trong lân quang thông thường có một giai đoạn nữa trước khi ánh sáng có thể được phát ra, các ehps phải được phép tái hợp với sự phát xạ của bức xạ Quá trình này có thể được thực hiện tiếp cận hiệu quả 100% bằng cách kết hợp các chất kích hoạt thích hợp, hình thànhphát quang các trung tâm tái tổ hợp Do đó phương trình (1) cũng áp dụng cho chất lân quang kích hoạt và có thể được sử dụng để thiết lập một giá trị gần đúng cho các giới hạn dưới của W trên bất kỳ phosphor một lần

2.1.3 Cơ chế của việc bẫy và photostimulation

Trong Phosphor photostimulated có nhiều giai đoạn hơn trong việc chuyển đổi năng lượng vụ việc ra ánh sáng hơn trong một quy ước phosphor Mỗi giai đoạn gây ra sự kém hiệu quả và do đó tăng W Trong bảng 1 các tính chất vật lý của một số chất lân quang thông thường và quan trọng photostimulable bao gồm W

và bước sóng λ của ánh sáng phát ra bởi các hoạt đã được niêm yết và đại diện cho một bản cập nhật của bảng cổ điển do Arnold (1979) Một tính năng đáng chú ý là sự tăng chuyển đổi cho các chất lân quang photostimulable là một thứ tự cường độ nhỏ hơncho chất lân quang thông thường

Bảng 1 Tính chất vật lý của chất lân quang thông thường và photostimulable.

Trong một phosphor lưu trữ, exciton có thể bị mắc kẹt mà không

có sự phát xạ ánh sáng Người ta tin rằng nếu photostimulation cóthể xảy ra sau đó, đánh bẫy phải xảy ra trên các trang web khônggian tương quan với activator Điều này được gọi là phức PSL thể hiện trong hình 1 (b) Các mức năng lượng trong tinh thể rất quan trọng cho hoạt động lưu trữ phosphor hiệu quả Sự khác biệt giữa năng lượng

bẫy electron và các dẫn cạnh phải đủ nhỏ để cho phép kích thích với

ánh sáng laser,và chưa đủ lớn để ngăn chặn đáng kể nhiệt ngẫu nhiên của các phí vận xa bẫy Trong BaFBr: EU2 + lưu trữ hình ảnh là do: (i) electron bẫy tại

ion dương (Br hoặc F) tuyển dụng, tạo thành một chiếc F-trung tâm, hoặc (ii) lỗ bẫy tại một địa điểm không xác định (Blasse và Grabmaier 1994) Một trang web phát quang photostimulated kíchhoạt hoặc trung tâm PSL là do đó được cho là một sự sắp xếp của

ba thành phần không gian tương quan: một điện tử

bẫy, một cái bẫy hố và trung tâm kích hoạt phát quang Quang phổ phát xạ PSL đã

tương quan với một quá trình chuyển đổi nội bộ trong activator, EU2 + Phổ kích thích có tương quan với phổ hấp thụ của F-trung tâm cho thấy bước đầu tiên trong

quá trình kích thích là kích thích của các electron bị mắc kẹt Tuy nhiên, người ta tin rằng một không hiệu quả lớn phát sinh do

~80% của các electron đang bị mắc kẹt tại các điểm F và ~20% tại các trang web Br nhưng chỉ sau này đóng góp cho PSL (von

rằng lỗ đã bị mắc kẹt trên các trang web hoạt chính nó (EU2 +)

do đó làm tăng

các hóa trị để Eu3 + (Takahashi et al 1984, 1985) Tuy nhiên như không có sự thay đổi trong spin electron quang phổ cộng hưởng sau chiếu xạ x-ray, cơ chế bẫy này có thể không được tác

(Schweizer 2001) Như vậy bản chất của cái bẫy lỗ là nghi ngờ và các chi tiết của toàn bộ quá trình chỉ được biết đến khoảng

Trong RbBr kim phosphor: Tl + trung tâm phát quang là Tl + ion; electron đang bị mắc kẹt tại một vị trí tuyển dụng Br; và các lỗ được giả định là bị mắc kẹt tại một ion Tl + (Blasseand Grabmaier 1994) kích thích quang họckích thích các electron, trong đó tái kết hợp với các lỗ trên Tl + năng suất ánh sáng PSL Có rất nhiều chất lân photostimulable có thể khác nhưng ít được công bố có liên quan để ứng dụng trong CR nghiên cứu quan đã được thực hiện vào các lớp học lớn của vật liệu (Shimada et al 1991) Rất

có thể sẽ có thêm nhiều khám phá và cải tiến phải được thực hiện để phốt pho đã được biết đến Điều quan trọng là tiếp tục để hiểu rõ hơn hoạt độngcủa các chất lân quang lưu trữ để được ở một vị trí để cải thiện hình ảnh của họ tính chất

2.2 tính X-ray của phosphor photostimulable

Các x-quang số sử dụng chất lượng hình ảnh hạn chế vì hình ảnh x-ray nhiễu phát sinh từ tương tác ngẫu nhiên của x-quang với máy dò Các xung vuông tỉ lệ tín hiệu-nhiễu (SNR) tại đầu vào củamột SNR2 dò trong, tức là các SNR cuối cùng mà một máy dò hoàn hảo có thể đạt được, bằng với số việc chụp X-quang trên các máy dò NI Tại đầu ra của máy phát hiện SNR2 ra = Nd (số x-quang phát hiện) cho một máy dò mà đếm x-quang Tỷ lệ phát hiện sự cố x-quang được gọi là hiệu suất lượng tử AQ Do đó đối với một đếm photon phát hiện

(2)

Từ phương trình (2) rõ ràng là AQ là yếu tố quyết định quan trọng nhất củachất lượng hình ảnh cuối cùng có thể từ một máy dò x-ray Trong hình 2,

AQ là tỉ lệ nghịch với năng lượng x-ray E cho một số chất lân

photostimulable chung Trong hình 2 (a) AQ cho BaFBr0.85I0.15: EU2 + được vẽ cho tải trọng phosphor 40 và 70 mg cm-2 đại diện cho giá trị đặc trưng cho độ phân giải cao và các khu công nghiệp tiêu chuẩn, tương ứng,được sử dụng trong CR (Kato 2002) Trong con số 2 (b) sự suy giảm của BaFI: EU2 + được hiển thị cho các tải trọng phosphor cùng khối lượng và trong con số 2 (c) một so sánh trực tiếp hơn của BaFBr0.85I0.15: EU2 + vàBaFI: EU2 + lớp cùng độ dày vật lý là 200 mm Nó được xem là K-cạnh là rất rõ ràng và tổng số hấp thụ không bao giờ là rất lớn nhưng có thể là đáng kể trong nguồn năng lượng ngay trên K-cạnh của Ba và / hoặc I Sự biến động rất lớn của AQ với năng lượng, thể hiện trong các lớp tương đối mỏng của Phosphor bột, làm phát sinh một sự hấp thụ không mong muốn lớn của phân tán bức xạ tương đối bức xạ chính (unscattered) trong màn hình này Đây là một bất lợi (Tucker et al 1993 Shaw et al 1994 Yip et al 1996) so với ví dụ, Gd2O2S màn hình với một cao hơn K-cạnh (Bogucki et

al 1995, Floyd et al 1991) Có nhiều tranh cãi trong văn học như cho dù sự gia tăng phân tán với tỷ lệ chính trong CR là do vị trí của các K-cạnh hoặc

có tương quan với sự hấp thu tương đối nghèo của màn hình CR (McLean

và Gray 1996) Như vậy, nhìn chung, các SNR tăng ở CR bằng cách giảm phân tán (Miettunen và Korhola 1991).

Trong hình 2 (d) AQ được hiển thị cho các chất lân quang kim cấu trúc Trong trường hợp này, sự hấp thụ là (với ngoại lệ của RbBr) lớn hơn trong chất lân bột và sự gia tăng suy giảm nhìn thấy ở cạnh K là hơn ít rõ ràng

Hình 2:đường cong suy giảm X-ray cho phosphor

3.1 Conventional phosphor screens

Các hạt phosphor có tính tán xạ hạt do chỉ số khúc xạ cao của phosphor

so với các chất kết dính và không khí túi nhựa trong màn hình Sự tán xạ là đủ

trong đó dòng chảy của các photon có thể được coi là khuếch tán

và lớp đục tán xạ này hạn chế sự lây lan của ánh sáng từ điểm xuất xứ đến một khoảng cách bên so sánh với phosphor lớp dày

Do đó, nếu độ phân giải cao là mong muốn, một màn hình mỏng phải được sử dụng cũng giảm AQ Trong khi đi du lịch trong

phosphor, ánh sáng sẽ được lan truyền bởi quá trình tán xạ-một bước đi ngẫu nhiên số lượng khuếch tán bên là tỷ lệ thuận với chiều dài đường dẫn cần thiết để thoát khỏi phosphor Các phần

của ánh sáng thoát ra khỏi màn hình phụ thuộc vào: sự hấp thụ sốlượng lớn của màn hình, nói chung là không đáng kể đối với hầu hết các màn hình trừ khi một thuốc nhuộm được cố ý gia tăng; và các điều kiện biên trên màn hình, chủ yếu là bản chất của sự hỗ trợ, cho dù đó là phản xạ hoặc hấp thụ Điều kiện biên được sử dụng để điều chỉnh hiệu quả ánh sáng ra như là một hàm của chiều sâu của sự hấp thụ x-ray Việc làm mờ cho x-quang trong một màn hình nhất định cũng phụ thuộc vào độ sâu của sự hấp thụ x-ray Do đó, ranh giới quang

điều kiện (và hấp thụ số lượng lớn do thuốc nhuộm) có thể được tối ưu hóa để phù hợp trọng lượng các đóng góp từ x-quang hấp thụ ở các độ sâu khác nhau mô hình phân tích của vận tải hạng nhẹ trong màn hình phosphor đã được phát triển để cho phép tính

độ phân giải màn hình từ tính chất cơ bản của họ (Swank 1973) Các mô hình sử dụng các thông số để đại diện cho chiều dài tán

xạ (Thường là kích thước hạt phosphor nhưng điều này có thể được tăng lên bằng cách sử dụng một chất kết dính với một tương

tự chỉ số khúc xạ vào các hạt phosphor (Kato 1994)), chiều dài sự hấp thụ và ranh giới điều kiện

Hình 3: phương pháp sản xuất và cấu trúc của màn hình bột phosphor (A) lưỡi Doctor phương pháp làm lắng một lớp đồng nhất dày của phosphor bùn trên web di chuyển của sự ủng hộ vật liệu từ một cuộn cung cấp (B) cấu trúc tổng thể của màn hình.

Kích thước hạt phosphor là một tham số thiết kế quan trọng vì nhiều lý do Đầu tiên, đó là Các yếu tố liên quan đến các tính chất phát quang nội tại Nếu các hạt là quá nhỏ, sau đó khoảng trống được tạo ra ở bên ngoài của các hạt, ví dụ không photostimulable điện tử hoặc lỗ bẫy, có thể chi phối các tính chất của vật liệu Thứ hai, có những yếu tố liên quan đến khuếch

đồng nhất của ánh sáng đầu ra nhiễu hoặc cấu trúc sẽ rõ rệt hơn Thứ ba, một chiều dài tán xạ lớn hơn sẽ giảm độ phân giải của màn hình Như vậy

có màn hình được thiết kế cho một công việc có độ phân giải thấp, ví dụ ngực, có thể sử dụng hạt phosphor lớn hơn một độ phân giải cao, ví dụ X quang vú, nhiệm vụ màn hình là thường được thiết kế để được dày ~10-

sử dụng để hóa lỏng các / hỗn hợp chất kết dính phosphor

vào bùn để chuẩn bị cho sự lắng đọng lên lớp ủng hộ linh hoạt nhưng mạnh mẽ của màn hình Các bác sĩ kiểm soát độ dày lớp phosphor lắng đọng trên sự ủng hộ như trong Con số 3 (a) Các vật liệu đệm được vận chuyển như một mạng dưới lưỡi tại một cách cẩn thận khoảng cách có kiểm soát Các khoản tiền gửi lưỡi bùn phosphor vào sự ủng hộ, và nó thiết lập độ dày của lớp

phosphor như thể hiện trong hình 3 (b) Màn hình cuối cùng độ dày sẽ ít hơn so với chiều cao của lưỡi do co rút như các dung môiđược hướng giảm trong quá trình sấy tiếp theo Điển hình là các chất kết dính là nitrocellulose, polyester, acrylic hoặc

polyurethane và chất liệu ủng hộ cũng là một polymer, ví dụ

polyethylene terephthalate dày 200-400 mm (Kato 1994) Việc sử dụng các lớp bồi màu đen hoặc màu trắng cho phép điều chỉnh của các phản xạ và sự hấp thụ tại bề phosphor Trong

BaFBr0.85I0.15: EU2 + IPS sự kích thước điển hình phosphor hạt

là 4 hoặc 5 micron (Kengyelics et al 1998a, Matsuda et al 1993) với một xu hướng để kích thước nhỏ hơn nhưng như khả năng để làm cho các hạt nhỏ hơn với tính PSL tốt

cải thiện

Hình 4:chiều cao phổ Pulse ở màn hình phosphor Hàng trên:

Phương pháp đo lường hàngdưới:Ví dụ chiều cao xung quang phổ thu được theo các điều kiện được hiển thị

Một khả năng mới được giới thiệu gần đây trong việc thiết kế các khu công nghiệp là khả năng có điều kiện khác nhau biên quang cho laser (hấp thụ) và ánh sáng PSL (phản xạ) bằng cách sử dụng lớp đệm chống quầng sáng trên tấm ảnh (Gingold và Schaetzing 2001) Các bề mặt tiếp xúc với phosphor và mặt sau của màn hình có lớp bảo vệ bổ sung Mục đích của cả hai lớp là để bảo vệ

bề mặt quang học của lớp phosphor vì trong xếp và vận chuyển trong người đọc, bề mặt đáy xoa chống đầu IPs khác

3.3 nhiễu biến động Gain trong màn hình phosphor photostimulable

Lý tưởng nhất là trong một màn hình phosphor, cùng một lượng ánh sáng

sẽ được phát ra từ sự hấp thụ của mỗi x-ray Tuy nhiên, trong thực tế có những biến đổi trong ánh sáng phát ra trong một x-ray, làm phát sinh để đạt được biến động tiếng ồn hiệu ứng này có thể được hình dung bằng cách xem xét một xung PHS phổ độ cao (Ginzburg và Dick 1993) Đây là một biểu đồ về số lượng sự kiện trong đó một số lượng các photon ánh

(hình 4) Như một PHS có thể được đo bằng thực nghiệm cho thường mànhình phosphor (Drangova và Rowlands 1986) như thể hiện trong hình 4 (a)hoặc có thể được mô hình hóa (Fahrig et al 1995) Vật lý của các cơ chế dẫn đến những thay đổi trong PHS thường rõ ràng (Trauernicht và Văn Metter 1988) và các ví dụ minh họa được đưa ra trong hình 4 (b) - (d) Hơnnữa, ảnh hưởng của tiếng ồn tăng biến động về chất lượng hình ảnh có thể được tính bằng cách sử dụng của các yếu tố Swank, trong đó có

nguồn gốc trực tiếp từ (1973a Swank) PHS Dưới ý tưởng này là tăng các biến động cảm nhận bởi một máy dò năng lượng tích hợp sẽ giảm SNRout

so với một máy dò đếm Các khái quát về khái niệm hiệu suất lượng tử là ghi nhận trong các thuật ngữ như hiệu quả thám tử học lượng tử, được sử dụng để hiểu các thuộc tính tiếng ồn của một máy dò tích hợp Vì vậy, các mối quan hệ sau đây có thể được thể hiện theo công thức:

Khái niệm này đã được mô tả đầy đủ bằng Swank (1973a) và có thể được tiếp tục tổng quát bao gồm các tác động diễn ra như một chức năng của không gian tần số f Nếu chúng ta nhìn đầu tiên tại lớn hiệu lực khu vực, đó

là cho f = 0, Swank cho thấy thêm tiếng ồn tăng biến động có thể là thể hiện như là một yếu tố chất nhân bây giờ gọi là các yếu tố Swank, AS:

Do đó, hạn chỉnh AS chuyển đổi DQE của một thiết bị sử dụng như một máy dò đếm thu đối với một máy dò tích hợp Các yếu tố Swank có thể, đểmột xấp xỉ hữu ích, được chia thành các thành phần chất nhân hơn nữa với các tính năng phổ biến mà họ là tất cả lý tưởng thống nhất, nhưng trong thực tế thường ít hơn sự thống nhất bởi chỉ một yếu tố nhỏ Chúng tôi sẽ bây giờ kiểm tra các thành phần của AS

Khi một quang phổ tia X được sử dụng, màn hình phản ứng với quang với một năng lượng khác nhau bằng cách đưa ra một số lượng khác nhau của ánh sáng Thời hạn điều chỉnh cho một

quang phổ tia X rộng được gọi là Sa thải (phân phối năng lượng ray) Giá trị của nó phụ thuộc cả vào quang phổ và sự hấp thu củamàn hình và là khiêm tốn với sa thải ~ 0,9 Có những cuộc thảo luận đang diễn ra để xác định lại DQE (0) cho thiết bị dò X quang

x-và huỳnh quang để loại trừ ảnh hưởng này Các tài liệu hiện nay vẫn còn có nó.

Biến của sản lượng ánh sáng từ màn hình từ x-ray để x-ray phát sinh từ hai

hiệu ứng thể hiện trong hình 4 (d): (i) K-huỳnh quang xảy ra khi một x-quang năng lượng E trên K-cạnh của một vật liệu trong các màn hình có thể cho ra một K-huỳnh quang tia X của EK năng lượng và K-photon có thể thoát ra (kết quả là sản lượng PHS với tổng năng lượng trên mỗi x-ray của E-EK) hoặc được tái hấp thu (sản lượng PHS có một năng lượng tổng cộng mỗi x-ray của E) Hiệu quả trên gain- tiếng ồn biến động phát sinh từ K-thoát và tái hấp thu được gọi là AAED (hấp thụ năng lượng phân phối) Giá trị cho phosphor X quang thường được sử dụng đã được lập bảng (Swank 1973a, Rowlands và Yorkston 2000) và được tính bằng phương pháp Monte Carlo (Chan và Doi 1984, Boone et al 1999) Các AAED bao gồm K-tái hấp thu là sự thống nhất cho E dưới K-cạnh, nghĩa là không có hiệu quả về tiếng ồn, nhưng AAED giảm đáng kể cho E> K-cạnh nhỏ hơn

tổng hấp thụ trong màn hình, lớn hơn K-escape ở trên K-cạnh và nên nhỏ hơn

là AAED Do AQ tương đối thấp trong màn hình bột phosphor

AAED ~ 0.7 đạt được ở mức năng lượng ngay trên K-cạnh Sau đó

nó dần dần tăng trở lại đoàn kết với sự gia tăng năng lượng Trungbình trên toàn bộ AAED phổ x-ray là ~0.75-0.85 cho màn hình bộtphosphor và trong màn hình phosphor kim, với một phần nhỏ K-escape nhỏ, AAED ~0.9-0.95 (Ii) Các ảnh hưởng do sự tương tác của chiều sâu của sự hấp thụ của x-ray và ranh giới quang điều kiện (ví dụ cho một màn hình với một hấp thụ sao lưu lượng ánh sáng phát ra cho một x-ray phụ thuộc vào việc nó được hấp thu gần mặt sản lượng của màn hình {ánh sáng đầy đủ phát ra}

hoặc mặt sau của màn hình gần hấp thụ {không có ánh sáng phátra}) Điều này dẫn đến việc điều chỉnh AOPD yếu tố (phân phối xung quang) Đối với màn hình với một sự ủng hộ phản PHS là kháhiển thị hẹp mà lượng ánh sáng thu được từ mỗi x-ray là độc lập của chiều sâu hấp thụ x-ray Như vậy AOPD ~ 1 Tuy nhiên đối vớimột sự ủng hộ màu đen hoặc một số lượng lớn thuốc nhuộm ánh sáng

thu thập là rất cao phụ thuộc vào độ sâu của sự hấp thụ tia X kết quả là một PHS mũ và AOPD ~ 0,5 Đối với một hệ thống thực tế

nó cũng là cần thiết để xem xét những đóng góp cho DQE (0) từ ASTRUC là cấu trúc tiếng ồn

Sự hiểu biết này của màn hình thông thường có thể được áp dụng cho CR KCN Có thêm 2 hiệu ứng quan trọng: (i) các phần của hình ảnh tiềm ẩn phí mắc kẹt phát hành bởi ánh sáng mô phỏng, tức là các phần xả F, phụ thuộc phi tuyến, trên các kích thích

cường độ ánh sáng (Lubinsky et al 1987) Vì vậy AOPD phụ thuộc vào F Ví dụ, trong các khu công nghiệp với hấp thụ (màu đen) ủng hộ AOPD ~ 0,5 F thấp, nghĩa là F <0.1, nhưng AOPD ~ 1 như

Các nguồn khác của tiếng ồn, mà sẽ được bỏ qua ở đây bởi vì chúng có thể được nói chung giảm xuống giá trị không đáng kể, bao gồm tiếng ồn tia laser kích thích, chất nhân tiếng ồn đạt được trong điện tử khuếch đại và tiếng ồn lượng tử Đặc biệt lưu ý khuếch đại tiếng ồn tối, mà

có thể được một yếu tố chi phối làm giảm DQE trong các hệ thống DR (ví dụ dò phẳng,

Rowlands và ánh sáng laser)

Hình 5 : Màn hình quang học và con đường của cách nhập ánh sáng laser và tán xạ bên trong lớp phosphor và tương tự cho các khí thải PSL kết quả phụ thuộc vào các điều kiện biên được xác định quang học bởi các lớp ủng hộ Các đồ thị nhỏ đại diện phân phối sâu của ánh sáng laser IL và thoát Xác suất IPSL cho PSL kích thích tạo ra ở độ sâu d được đưa ra trong IP Đầu tiên cho đường của laser ánh sáng vào IP cho (a) phản quang, (b) các lớp ủng hộ hấp thụ và vận chuyển PSL ra của IP, (c) phản chiếu

và (d) hấp thụ sao lớp dòng đầy đủ đại diện cho tình nơi không có sự hấp thụ số lượng lớn của ánh sáng trong lớp phosphor và các đường đứt nét được cho tình hình với một số lượng đáng kể của sự hấp thụ ánh sáng lớn.

Tóm lại, các sản phẩm của tất cả các yếu tố sửa đổi các lượng tử tham dò

hiệu quả và do đó ta có công thức :

3.4 Độ phân giải của màn hình phosphor photostimulable

Sử dụng một máy quét tại chỗ bay, độ phân giải là không phụ thuộc vào sựphân tán của các PSL mà về sự tán xạ của ánh sáng kích thích laser Các đặc tính vận tải hạng nhẹ được hiển thị cho cả PSL và ánh sáng laser trong hình 5 Các điều kiện biên cho sự xâm nhập của các kích thích ánh sáng laser và trốn thoát của PSL sẽ được kiểm tra riêng biệt Trong số 5 (a) và (b) sự phát tán của ánh sáng laser được minh họa từ quan điểm củamình tỷ lệ trên bề mặt phía trước của màn hình để trở lại Việc lây lan là ít hơn nếu được sự ủng hộ hấp thụ hơn là phản ánh ánh sáng laser X-

quang hấp thụ gần hơn với bề mặt của IP sẽ có độ phân giải tốt hơn

những người hấp thụ ở độ sâu lớn hơn và độ phân giải là tồi tệ hơn cho một IP có độ dày lớn hơn Để hiểu được hiệu quả mà các hình ảnh tiềm ẩnđược đọc ra như là một chức năng của độ sâu d trong màn hình, nó là cần thiết để biết lượng ánh sáng kích thích đạt mỗi lớp

Hình6 So sánh hình học và định hướng của màn hình được sử dụng trong chụp ảnh phóng xạ khác nhau

hệ thống hình ảnh Các lớp ủng hộ xác định điều kiện biên quang học và trong nhiều trường hợp là

đánh giá cao phản ánh nhưng có thể, trong một số trường hợp được hấp thụ Trong (a) định hướng của màn hình X quang vúvới x-quang cố trên phát ra ánh sáng bề mặt và (b) minh họa hình học và màn hình tương tự độ dày cho X quang tính toán được hiển thị Lưu ý các đường cong suy giảm x-quang cho thấy hấp thụ tương đối lớn hơn x-quang tại các bề mặt nhiễm Trong (c) việc bố trí cho màn hình phẳng tạo ảnh sử dụng trong DR được hiển thị, nơi hấp thụ tại bề mặt lại kém thuận lợi của màn hình, xa ma trận tích cực readout (D) Cho thấy cho màn hình-phim với màn hình kép một trong màn hình là trong định hướng màn hình phía trước và một ở màn hình trở lại.

Số lượng IL được định nghĩa là tổng cường độ của ánh sáng laser tại d bên độc lập lây lan của laser và được thể hiện trong hình 5 Nếu, như thường là trường hợp, sự hấp thu số lượng lớn ánh sáng trong IP có thể được bỏ qua, sau đó cho IL ủng hộ phản xạ là chất độc lập của d (Có, đột xuất, một cường độ nhỏ hơn của ánh sáng laser gần với khuôn mặt cố hơnsâu bên trong lớp phosphor Này phát sinh do ánh sáng laser bị mắc kẹt trong các IP bằng nhiều tán xạ và nó dễ dàng hơn có thể thoát ra gần bề mặt.) Trong tương phản rõ rệt, cho một hấp thụ sao IL giảm tuyến tính từ mặt trước ra gần như bằng không ở phía sau hấp thụ số lượng lớn, trong

đó có thể được cố ý tạo ra bởi sự kết hợp thuốc nhuộm để hấp thụ ánh sáng laser ưu tiên Ảnh hưởng của các chất hấp thụ thuốc nhuộm trên IL được thể hiện bằng đường chấm trên các đồ thị trong hình 5 Hiệu quả củalối thoát của PSL, IPSL, có tính chất chung giống nhau như IL, nghĩa là không đổi cho một sự ủng hộ và phản xạ tuyến tính phụ thuộc vào khoảng cách từ sự ủng hộ cho một sự ủng hộ hấp thu (con số 5 (c) và (d)) PSL là

mờ hơn từ x-quang tại trở lại so với mặt trước của IP (The mờ PSL không ảnh hưởng đến độ phân giải nếu chỗ bay readout được sử dụng.) Lưu ý rằng các đường dẫn của hầu hết các lượng tử quang học sẽ là ngắn nhất

và do đó mờ nhất là nếu đọc ra được thực hiện ở phía bên lối vào x-ray của phosphor như là bình thường ở CR (hình 6 (b)) và màn hình duy nhất

bộ phim như được sử dụng trong chụp nhũ ảnh (hình 6 (a)) nhưng không phải trong bộ tạo ảnh bảng DR phẳng (hình 6 (c)) hoặc thông thường màn hình kép màn hình-phim (Hình 6 (d)) Điều này cung cấp một lợi thế rất cầnthiết để CR trên máy chụp hình phẳng nó cũng là giải thích về thực tế đáng ngạc nhiên, nhưng rất ít nhận xét rằng CR là xa phổ quát hơn so với

hệ thống hình ảnh khác Một loại CR tấm (độ phân giải tiêu chuẩn) là có thể sử dụng cho tất cả nhiệm vụ chụp ảnh ngoại trừ chụp nhũ ảnh, mà là

để được so sánh với ba loại màn hình quay phim trong sử dụng chung chochụp X quang (độ phân giải cao, mục đích chung và tốc độ cao)

Hình 7: Khái niệm tổng thể của hệ thống đọc CR (A) Băng dựa trên băng đòi hỏi mang qua lại giữa các hệ thống x-ray và đọc ra (Một thành phần quan trọng trong thực tế ứng dụng không được hiển thị trong biểu đồ là một stacker cần thiết để đệm các nhu cầu trên hệ thống.)

(B) hệ thống đọc số liệu tổng hợp không cần sự can thiệp của nhà điều hành trong các chu

kỳ tiếp xúc readout.

4 CR Đọc và máy quét tại chỗ

hệ thống CR hiện nay có hai loại chung: (i) hệ thống băng dựa trên như trong con số 7 (a), nơi các IP được đính kèm trong một băng kín mít cho tiếp xúc với x-ray, và sau đó di chuyển bằng tay với hệ thống đọc số liệu; (Ii) hệ thống đọc số liệu tích hợp, thể hiện trong hình 7 (b), nơi các KCN đang bị giam cầm trong hệ thống đọc số liệu, tái lưu thông và tái sử dụng

mà không xử lý Cả hai loại sử dụng một hệ thống đọc số liệu tại chỗ bay, tức là một điểm laser được quét với một tấm gương trên IP bị lộ trong một

mô hình raster điểm-by-điểm Máy quét chỗ bay không phải là phương pháp duy nhất có thể nhưng phổ biến trong các hệ thống CR y tế thương mại có sẵn và do đó sẽ được mô tả chi tiết

4.1 quang Gaussian của chùm tia laser

Đối với chức năng quét gương, dầm cao chuẩn trực được sản xuất bởi laser là rất cần thiết Một thông tư chùm với một cường độ Gaussian trong mặt cắt ngang là mong muốn và điều này có thể được thực hiện sử dụng laser khí helium-neon hoặc đèn laser

trạng thái rắn (Kengyelics et al 1998b) laser khí tự nhiên có một dạng Gaussian tròn nếu hoạt động ở chế độ ngang cơ bản của họ (TEM00) ống kính Astigmatic là cần thiết với laser trạng thái rắn

do họ hình dạng chùm elip Với một trong hai loại laser, một lần một chùm Gauss tròn đã được thu được, nó

mặt cắt ngang đường kính có thể được sửa đổi bằng cách sử dụnggiãn nở chùm laser Tuy nhiên, các tia không thể được chuẩn trực cho một chùm tia song song với kích thước nhỏ yêu cầu tại IP như

là một chùm như vậy sẽ có phân kỳ vốn lớn gây ra bởi nhiễu xạ Một đường kính lớn hơn, chùm ít khác nhau phải được sử dụng và tập trung vào một điểm nhỏ ở mặt phẳng ảnh Đường kính của các chuẩn trực chùm Gauss Wl nơi nó đi vào thấu kính hội tụ các tiêu cự f là liên quan đến tập trung Gaussian kích thước điểm Wf bởi các mối quan hệ (Siegman 1986)

CR (λ = 680 nm) có nhiều nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng, và có một thời gian hoạt động dài hơn laser khí Tuy nhiên, có loại tốt với yêu cầu kích thích quang học của BaFBr: EU2 + Điều này đòi hỏi phải sử dụng cả một suất laser lớn hơn và một thiết kế lại của phosphor (thay thế Br bởi Br0.85I0.15, Matsuda et al (1993))

4.3 giới hạn tốc độ đọc

Trong việc thiết kế một hệ thống đọc số liệu ta phải biết tốc độ đọc số liệu cần thiết Các thông dĩa máy quét y tế is~30-110 tấm mỗi giờ (Seibert1997), đó là đủ cho khối lượng công việc của một bệnh viện điển hình Các giới hạn kỹ thuật về vận chuyển và sắp xếp các khu công nghiệp là một thành phần tổng thời gian đọc ra.Ngoài ra còn có một hạn chế cơ bản liên quan đến các đặc điểm của các phosphor photostimulable, nghĩa là thời gian phân rã nội tại của các trung tâm phát quang (EU2 + trong trường hợp của BaFX) PSL từ một vùng kích thích trước đó sẽ tiếp tục phát sáng Điều này phân rã với một hằng số thời gian, đó là đặc trưng của hoạt và mạng tinh thể vật chủ Vì BaFBr0.85I0.15: EU2 +, thời gian liên tục là 0,7 ms (bảng 1).Nếu chức năng quét được thực hiện quá nhanh, tín hiệu PSL từ một điểm ảnh sẽ không được hoàn toàn bị hư hỏng trước khi PSL từ tiếp theo được bắt đầu Do đó, nó sẽ chảy máu vào các pixel và nguyên nhân không gian tiếp theo làm mờ Để tránh điều này, một số hằng số thời gian phải trôi qua giữa các readout của một pixel và tiếp theo, nghĩa là thường là 5 hằng số thời gian (1 / e5 <1% lag) dẫn đến

~4 ms cho mỗi pixel như vậy với 2000 × 2000 pixel thời readout ngắn nhất

sẽ là 16 s Fuji AC-3 độc giả mất ~30 S để đọc ra một loạt các kích thước này (Fetterly và Hangiandreou 2000) thiết thực khác giới hạn về thời gian đọc ra là sức mạnh laser có sẵn Sản lượng PSL với kích thích bằng laser bức xạ được thể hiện trong hình 8 cho BaFBr0.85I0.15: EU2 + (a) cho tấm toàn chiếu xạ thống nhất và (b) cho một điểm ảnh riêng biệt Lưu ý rằng kể

từ khi bão hòa đầu ra PSL, tức là các IP là trong vòng 10% xả hoàn chỉnh, với đầu vào laser ~2Jm-2 , Không có nhu cầu sử dụng nhiều ánh sáng Năng lượng gửi bởi laser ~30 mW trải đều trên toàn bộ diện tích của một

IP điển hình (0.33 m × 0.33 m ~ 0,1 m2 ) Là 0,3 J m-2 s-1 Như vậy nó sẽ mất 2 / 0,3 ~ 7 s để xả IP bằng 90%, nghĩa là F = 90% Trong thực tế, do

đó, phosphor đặc trưng thời gian phân rã cung cấp các giới hạn về thời gian readout trong bay máy quét tại chỗ

\Hình 8Sự phụ thuộc phi tuyến, năng lượng kích thích của PSL (a) được đo bằng đồng phục chiếu xạ của tấm ảnh đầy đủ (Kato 1994) và (b) đo cho một pixel trong quét chế độ (Arakawa et al 2000) Trong cả hai đồ thị đầy đủ các dòng là một sự phù hợp theo cấp số nhân với đường cong xả, mà có thể được nhìn thấy không phải là khá chính xác Nó có thể, trong những trường hợp nhất định, được đại diện bởi một sức mạnh của luật.

4.4 Quét chùm tia

Các tia laser diode được gửi thông qua một số hệ thống con trước khi đến tấm CR như thể hiện trong hình 9 (a) Các chùm tia laser được chia (khôngnhất thiết phải bằng nhau) vào hai với một chùm tia splitter như một tấm gương bạc một phần Các dầm chính đi để quét hệ thống; chùm bên được gửi đến một photodiode dùng để theo dõi, và có thông tin phản hồi, ổn địnhlaser cường độ đầu ra Các thấu kính hội tụ laser là thường của thiết kế / θ

F Nó có ba thêm chức năng: (i) để làm cho mặt phẳng tiêu cự nên tập trung đó là thống nhất trên IP, (ii) để chuyển đổi các chuyển động góc

phẳng ảnh do đó khoảng cách giữa các điểm ảnh là hằng số và (iii) để di chuyển khẩu độ lối vào của ống kính, ví dụ: locus xác định khu vực mà bất

cứ ray trong góc chấp nhận sẽ được chụp ảnh bởi thấu kính, ra đáng kể từ

cơ thể của các ống kính để gương quét nhanh chóng có không gian

tooperate Hoặc là một gương đa giác quay thúc đẩy bởi một động cơ đồng bộ hoặc một dao động gương phẳng điều khiển bởi một điện kế có thể thực hiện các chức năng quét Ưu điểm của xoay gương đa giác là quátrình chuyển đổi từ một khía cạnh kế tiếp thực hiện các flyback, nghĩa là retrace xảy ra ở phần cuối của một dòng như chùm nhanh chóng quay trở lại bắt đầu tiếp theo hàng Điều này duy trì một chu kỳ nhiệm vụ laser cao, nghĩa là phần lớn thời gian của laser là thực sự đọc các IP Ngược lại, mộtđiện kế phải được định hướng một cách dao động của một tín hiệu răng cưa và sau flyback mất một thời gian cố định để trở lại hoạt động ổn định chu kỳ nhiệm vụ của mình Do đó, thấp hơn so với một đa giác và ở mức dòng cao, chu kỳ nhiệm vụ sẽ giảm hơn nữa Vì vậy, các đa giác được sử dụng cho tốc độ quét nhanh hơn nhưng nó có hai nhược điểm dẫn lỗi định

kỳ xuất hiện như là đồ tạo tác dải theo hướng subscan (I) Các đặc tính phản quang của các mặt của nó có thể mỗi khác nhau, đòi hỏi một sự điều chỉnh hơn nữa để các tia laser đầu ra (Matsuda et al 1993) (Ii) quét không chủ ý của các tia vuông góc với quét kết quả chỉ đạo, trong một hiệu ứng gọi là cross-scan lỗi, gây ra bởi sự thay đổi góc nhỏ giữa khía cạnh Điều này có thể được sửa chữa một cách thụ động sử dụng một cặp kính hình trụ (Matsuda et al 1993) CR, như trong bất kỳ readout phá hoại, là rất nhạy cảm với cross-scan lỗi Nếu di chuyển chùm một cách, sẽ được giảm tín hiệu như nó rereads vùng đã thải ra một phần của IP và theo cách khác, nó sẽ ăn cắp tín hiệu từ dòng tiếp theo Kiểm soát lỗi cross-scan để

<1 micron được yêu cầu (Matsuda et al 1993) Bất kỳ lỗi định kỳ

uncorrected dẫn đến dải với một khoảng thời gian tương ứng với số khía cạnh về đa giác (Kengyelics et al 1998b)

Các gương quét lặp lại quét một dòng và thoái lui các chùm tia laser do đó việc xác định quét phương hướng Trong retrace chùm tia laser được tắt

và khởi động lại ngay trước khi nó được dự kiến để đạt được các khu vực hoạt động của IP Việc định vị tia laser đối với trước đây với đọc ra điểm ảnh được thực hiện với một máy dò đầu dòng, tức là một photodiode gần với khởi đầu điểm của quá trình quét Các chuyển động tuyến tính của các tấm theo hướng subscan kết hợp với quét tia laser tạo ra một mô hình raster được đọc ra dần

Hình 9 máy quét đọc chỗ CR (A) các thành phần Scanner cũng hiển thị đồ thị của

trực tiếp đầu ra của phản ứng PMT tới một bước trong cường độ trên IP, (b) các giai đoạn chế biến, (c) phản ứng

đường cong của các giai đoạn chế biến và (d) hình thức điển hình của tín hiệu đầu ra như nó

đi qua chế biến

giai đoạn.

4.5 Bộ sưu tập của PSL-hướng ánh sáng

Các hướng ánh sáng nằm gần như là khả thi để các IP để thu thập một cách hiệu quả PSL xanh như thể hiện trong hình 10 Sử dụng các quá trìnhvật lý của sự phản xạ nội, hướng dẫn ánh sáng chuyển PSL cho nhân quang (PMT) Để có hiệu quả, thiết kế cẩn thận các hướng dẫn ánh sáng

là cần thiết Bất kỳ ánh sáng đến các hướng dẫn lối vào phải được chấp nhận ở một góc thích hợp cho sự phản xạ nội trong hướng dẫn Được làm bằng nhựa trong suốt như acrylic, các điều kiện cho sự phản xạ nội chỉ xảy

ra nếu hướng dẫn được uốn cong nhẹ nhàng, nghĩa là trên một lớn bán kính Nó không thể thực hiện demagnification, như ánh sáng sẽ thoát khỏi các cạnh Ánh sáng hướng dẫn thay đổi hình dạng từ một dòng để phù hợp với dòng quét laser tại IP, một annulus-to phù hợp với hình dạng tròn của cửa sổ nhập của PMT (Tanaka et al 1984) Một nhỏ gọn hơn hệ thống

sử dụng tia laser để cắt giảm các acrylic cũng đã được hiển thị (Matsuda et

al 1993) Chăm sóc phải được thực hiện để ngăn chặn tia laser ánh sáng tán xạ hoặc phản ánh từ các hướng dẫn ánh sáng vào IP nơi nó sẽ xả một phần của hình ảnh tạo ra ngọn lửa (hình 10 (c)), tức là một tần số thấp thả trong chức năng chuyển chế Một tác dụng liên quan có thể xảy ra ở các lớp trên cùng của IP nơi phản ánh không mong muốn có thể tạo quầng sáng trên tấm ảnh (hình 10 (d)) Do đó, độ dày lớp trên cùng đã được giảmxuống ~3 micron (Ogawa et al 1995) Một lớp dẫn điện cũng được tích hợptrong cấu trúc IP để ngăn ngừa tích tụ tĩnh điện,

4.6 xử lý tín hiệu

Việc xử lý các tín hiệu kích thích PSL từ IP được hiển thị trong

hình 9 Trong hình 9 (b) là các module xử lý, trong (c) chức năng của họ và trong (d) ví dụ về các dạng sóng tại các điểm tương ứngtrong chu trình xử lý Các bước xử lý đầu tiên là logarit khuếch đại, làm giảm phạm vi hoạt động trước khi số hóa và chuẩn bị dữ liệu cho hình dung tốt hơn trên một màn hình Các bước xử lý thứ hai là để tạm lọc

tín hiệu Điều này có một số chức năng quan trọng: để tương quantín hiệu trước khi số hóa như vậy là để tối ưu phù hợp với tín hiệu tương tự với fd tỷ lệ mẫu số hóa Điều này cũng ngăn ngừa răng cưa của tiếng ồn và làm giảm hoặc loại trừ hết cố định mẫu tiếng

ồn của một lưới x-ray định hướng với các đường lưới vuông góc vớihướng quét Một bộ lọc lý tưởng sẽ là một bộ lọc thông thấp với một cắt sắc nét ở fc = 1/2 fd để đáp ứng các định lý lấy mẫu

Các bước xử lý thứ ba là số hóa (Kato 1994) Tỷ lệ số hóa là tương đối chậm, ví dụ 4 ms cho mỗi điểm ảnh, do đó một a / d (tương tự để chuyển đổi kỹ thuật số) hoạt động ở tần số fd = 250 000 mẫu mỗi thứ hai là bắt buộc Làm thế nào chúng ta có thể thiết lập một cách đầy đủ Số hóa phạm

vi năng động? Giới hạn trên là tiếp xúc cao nhất mà IP có thể được tiếp xúc hoặc x-ray nguyên chùm (kerma khí ~1000 μGy) Giới hạn dưới có liênquan đến tiếng ồn ở mức sáng thấp nhất gặp phải Đối với một d tiếng ồn / lượng tử là không đáng kể (Dolazza và Poulo 1984) các bit quan trọng nhất là phải bằng hoặc nhỏ hơn so với tiếng ồn tại mức sáng thấp nhất Việc tiếp xúc thấp nhất cần thiết có thể được giả định là 1/10 của giá trị trung bình Mức độ tiếp xúc trung bình mà các khu công nghiệp được tiếp xúc là ~3 μGy, trong đó, cho một 200 micromet vuông pixel (giả sử hiệu

quang Gy-1 m-2 × 0,5 × 3 × 10-6 Gy × (2 × 10-4 m) 2 ) Một phần mười trong số này là 120 x-quang với một tiếng ồn của (120) 1/2 ~ 11 x-quang (~0.03 μGy) Đây là một phạm vi hoạt động của liệu 1000 / 0,03 = 33 000 ~

15 bit

Trong các độc giả CR thương mại sớm nhất 8-bit a / d được sử dụng Hai phương pháp là cần cho phạm vi năng động thô lớn để được số hóa đầy đủ Việc đầu tiên sử

dụng một preread chu kỳ quét laser trên ảnh tại một sức mạnh giảm đi rất nhiều Điều này cho phép một xác định các nội dung hình ảnh thực tế và đạt được PMT đã được điều chỉnh để phù hợp với nội dung (Seibert 1997,

Kengyelics et al 1998b) Phương pháp thứ hai thêm một

bộ chuyển đổi logarit để xử lý các tín hiệu từ các PMT

trước khi bước vào một / d như thể hiện trong hình 9 Điều này tiếp tục giảm phạm vi hoạt động hiệu quả của tín hiệu (Dolazza và Poulo 1984)

và số bit cần thiết Hiện nay, tương tự chế biến logarit hoặc căn bậc hai

chế biến (Dolazza và Poulo 1984) được sử dụng để làm giảm phạm vi năng động của tín hiệu trước số hóa bởi một 12-bit a / d Ngoài ra nếu chế biến logarit được thực hiện bằng kỹ thuật số, ví dụ: sau a / d, sử dụng bảng nhìn lên, sau đó là một 16-bit a / d sẽ là cần thiết Phương

pháp quét trước đã được loại bỏ do sự sẵn sàng của các

bộ biến sâu bit cao và khả năng của xử lý một lượng lớn

dữ liệu kỹ thuật số, trong đó đã xa tầm thường trong

những năm tám mươi đầu khi hệ thống CR đã được giới thiệu Cuối cùng một sự điều chỉnh bóng được áp dụng để cho phép độ khác nhau hiệu quả thu ánh sáng của các hướng dẫn ánh sáng như là một hàm của vị trí tia laser dọc theo dòng Đây là một sự điều chỉnh một chiều như mỗi dòng là như nhau.

Hình 10:Các chi tiết của hệ thống thu thập ánh sáng (một) trong hoạt động bình thường, (b) Các chi tiết của Fuji ST-V cấu trúc, (c) thế hệ của flare bằng sự phản xạ của ánh sáng laser từ mặt hướng ánh sáng trở lại vào IP nơi PSL có thể được kích thích ở một nơi xa xôi điểm từ điểm sự cố ban đầu của laser và (d) tạo ra các quầng sáng trên tấm ảnh bởi sự phản chiếu của ánh sáng trong lớp bảo vệ 3 micron lớp này đã được giảm xuống đến điểm mà quầng sáng trên tấm ảnh là không đáng kể.

Hình 11: sơ đồ kế toán lượng tử cho hệ thống hình ảnh X quang khác nhau cụ thể là các hệ thống bay CR tại chỗ, hệ thống dây chuyền máy quét CR và phẳng hệ thống DR

et al 2001) hoặc ~2 × 1017 photon ánh sáng màu đỏ / s (giả sử 2

eV mỗi photon ánh sáng màu đỏ) Tại điện này và 4 ms thời gian dừng tại mỗi điểm ảnh có nguồn gốc ở trên, có ~8 × 1011 photonánh sáng đỏ sự cố trên mỗi pixel Các kích thích đầu ra ánh sáng

từ IP cho một đơn hoàn toàn hấp thụ 50 keV x-ray là ~70 photon PSL màu xanh (hình 11) Do đó, khả năng phát hiện 120 x-quang,

nghĩa là tiếp xúc thấp nhất mức quy định trên mà tại đó tín hiệu cần phải được đo-1/10 có nghĩa là tiếp xúc, sẽ yêu cầu

phát hiện 8000 photon xanh trong sự hiện diện của 8 × 1011 màu

đỏ photons Do đó tỷ lệ kích thích màu đỏ để photon xanh PSL ở

bề mặt của các IP vào trường hợp tồi tệ nhất của tiếp xúc tối thiểux-ray là ~108 hay tám đơn đặt hàng của các cường độ! Các

phương pháp tiếp cận đầu tiên sử dụng để tách các photon ánh sáng phụ thuộc vào PMT Một điển hình photocathode bialkali minh bạch có hiệu suất lượng tử của ~25% trong xanh và ~0.1% trong màu đỏ Phương pháp thứ hai là bộ lọc, mà vẫn cần phải chọn lọc loại bỏ năm đơn đặt hàng của các cường độ ánh sáng sáng trong màu đỏ trong khi đi qua ánh sáng hiệu quả trong màu xanh nếu can thiệp với các đầu ra của PMT từ ánh sáng laser có thể tránh được

Hình 12: Sự lan truyền của tiếng ồn trong hệ thống CR minh họa sự đóng góp của tiếng ồn

từ trung thống kê lượng tử Ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh bằng cách thay đổi g được điều tra Trong hàng trên một đại diện của các hình ảnh của một photon x-ray duy nhất được minh họa Với g = 1000 mỗi x-ray có đủ lượng tử thứ cấp hình ảnh của mình được mịn màng

và đại diện của các mờ đặc trưng của hệ thống Như g giảm, mỗi x-ray có các photon ánh sáng

ít hơn đại diện cho nó kết quả trong một diện mạo thô Wiener tương ứng quang phổ điện tiếng

ồn cho cùng một giá trị g là thể hiện ở phần dưới của hình.

4.8 Sơ đồ kế toán lượng tử

Các tín hiệu tối đa tỷ lệ tiếng ồn (SNR) của bất kỳ hệ thống hình ảnh xảy rakhi x-quang hấp thụ Nếu SNR của hệ thống hình ảnh về cơ bản xác định

ở đây, hệ thống được nói là x-ray nhiễu lượng tử giới hạn trong hoạt động của nó Chắc chắn SNR được giảm khi tín hiệu đi qua hệ thống Nó có thể làm cho máy dò x-ray chất lượng hình ảnh cao vì những gì thu được

chuyển đổi nội tại lớn như năng lượng x-ray, ví dụ 50 keV, được chuyển đến nhiều hạt thứ cấp, ví dụ 3 eV photon Điều quan trọng là các máy dò duy trì một lượng lớn số lượng tử đại diện cho mỗi x-ray, nếu tiếng ồn lượng tử thứ hai là để được giảm thiểu Một trợ sơ đồ kế toán lượng tử trong việc định vị các bồn rửa lượng tử thứ cấp Hình 11 minh họa công tác tuyên truyền của các lượng tử thông qua các giai đoạn chuyển đổi CR Mỗi 50 keV x-ray tương tác trong máy dò sản xuất ~2000 EHP Tuy nhiên, chỉ một phần nhỏ (~1 / 15) của các ehps là bị mắc kẹt trong một cách mà cho phép họ được photostimulable laser và sản xuất PSL Trong số này, chỉ là một nửa thực sự kích thích, ví dụ phần xả F = 0.5, và photon PSL phát ra Đối với một IP với một sự ủng hộ phản chiếu chúng tôi giả định tất

cả các photon PSL thoát khỏi IP Tuy nhiên chỉ ~1 / 3 có thể được thu thập bởi các hướng dẫn ánh sáng và mang đến bộ mặt của PMT nơi ~1 / 4 quang điện tử phát hành Tính đến tất cả các yếu tố này một hấp thụ x-ray được đại diện trung bình ~5.5 e, tức là tăng hệ thống g = 5,5 electron trên mỗi 50 keV x-ray (2000 × 1/15 × 1 2 × 1/3 × 1/4) May mắn thay, PMT có thể có hiệu quả và đầy đủ khuếch đại 5,5 electron như vậy mà không có tiếng ồn đáng kể hơn nữa được thêm vào Tiếng ồn vốn có trong ít các electron đại diện cho một đơn x-ray là liên kết yếu nhất tiếng ồn trong hệ thống CR và là bồn rửa lượng tử thứ cấp Để so sánh, trong sơ đồ kế toán lượng tử cho phẳng bảng DR (hình 11) g bằng 1000 Trong hình 12 có hiệu lực vào chất lượng hình ảnh bằng cách thay đổi g được điều tra Với g = 1000 mỗi x-quang có đủ lượng tử thứ cấp hình ảnh của mình được mịn màng và đại diện của các mờ đặc trưng của hệ thống Như g giảm, mỗi x-ray có photon ít dẫn đến

sự xuất hiện thô Kết quả là tiếng ồn điện quang phổ được hiển thị

ở phần dưới của con số 12 Như g giảm tiếng ồn của các thứ cấp Quanta NPSSQ phương pháp tiếp cận, và trong trường hợp g = 1, tương đương với tiếng ồn từ x-quang NPSX Điều này có ảnh

hưởng có hại trên cả hai (0) DQE và như tăng f, DQE (f) Thứ hai tiếng ồn lượng tử là điều hiển nhiên trong các thiết bị hình ảnh x-quang quang học kết hợp (Yaffe và Rowlands 1997), đặc biệt là nơi demagnification quang là đáng kể Nó đã được nghiên cứu trong bối cảnh của phosphor màn hình cùng với CCD sử dụng sợi quang hình nón (Maidment và Yaffe 1994) Tình hình cũng tương

tự như việc sử dụng phim trong màn hình-phim (Nishikawa và Yaffe 1990) Phim có một DQE quang (0) ~ 1% (Dainty và Shaw 1974) dẫn đến g ~ 20, đó là so sánh với g cho CR Những tùy chọn có sẵn để tăng g trong CR?

4.9 Nguồn có thể cải thiện tăng chuyển đổi trong

hệ thống CR

Trong hình 11, các nguồn của mất mát trong g được tô sáng

BaFX: EU2 + đã được phát triển để sản xuất tối đa có thể sản lượng PSL và thực tế có thể đã đạt đến giới hạn Tuy nhiên, nó không xuất hiện bất kỳ hành vi vi phạm pháp luật bảo tồn để hy vọng rằng một phần đáng kể các khoản lỗ nhìn thấy trong

phosphor (thất bại ehps bẫy, các trang web không

photostimulable) có thể được loại bỏ Sử dụng dữ liệu thành lập trước đó dẫn đến một sự gia tăng về mặt lý thuyết có thể có trong

g 15 Bằng cách phân tích cẩn thận thì có thể làm sáng tỏ cơ chế chính xác hoạt động của các phosphor, giảm tổn thất và nâng caolợi

Giai đoạn tiếp theo là hệ thống thu thập ánh sáng Các giới hạn lý thuyết

sẽ thu thập tất cả các ánh sáng phát ra dẫn đến sự gia tăng g ~ 3 Phươngtiện cho việc này có thể bao gồm đọc từ phía các IP đối diện với của laser

và tăng hướng dẫn ánh sáng hiệu quả bằng cách đặt nó trong tiếp xúc với các IP (Arakawa et al 1999, 2000)

PMT có hiệu suất lượng tử quang học chỉ ~25% vì nó dựa vào bên ngoài hiệu ứng quang điện, tức là một electron có đủ năng lượng

để đẩy nó từ một chất rắn và vào Khoảng chân không Về lý

thuyết, các thiết bị trạng thái rắn có thể tiếp cận một hiệu suất lượng tử quang học 100% do hiệu ứng quang điện nội bộ mà một electron được chuyển từ vùng hóa trị ban nhạc đến vùng dẫn trống trong chất rắn Điều này tiềm năng bốn lần tăng hiệu suất lượng tử quang học sẽ giúp giảm bớt những đặc điểm tiếng ồn lượng tử thứ cấp CR Tuy nhiên, nếu một photodiode diện tích lớn thay thế PMT, sau đó cả hai tiếng ồn điện tử từ điện dung của diode (14 cm2 × 50 pF cm-2 ) Và những biến động trong bóng tối hiện tại (> 14 × 5 cm nA-2 ) Mỗi người sẽ mang lại một tiếng ồn

được bằng tiếng ồn x-ray từ NX x-quang, chúng tôi có mối quan

hệ Ne = g (NX)

0.5 Của chúng ta ví dụ là sau đó 5000 = 5,5 (NX) 0,5, nghĩa là NX

~ 106 x-quang / pixel, tương ứng với 4 mGy cố kerma không khí

Vì vậy, một hệ thống bay tại chỗ CR sử dụng một photodiode

silicon sẽ không được tiếng ồn lượng tử giới hạn dưới 4 mGy (ba đơn đặt hàng của các cường độ lớn hơn so với các vụ việc tiêu biểu kerma khí của 3 μGy sử dụng trong CR) sự cố trên IP! Như Gy sử dụng trong CR) sự cố trên IP! Như vậy, PMTs tiếp tục được sử dụng bởi vì: (I) mức tăng đạt được bằng cách tác động ion hóa sử dụng một loạt cascaded của ~10 dynodes, mỗi một tăng điều chỉnh lên đến ~4, mang lại một lợi ích tổng thể của một triệu tăng này chủ yếu là tiếng ồn Không giống như một bộ khuếch đại điện tử, không có điện dung ký sinh

và các cố hữu tăng biến động là không đáng kể (Ii) Các Id hiện tối

là không đáng kể ngay cả đối với một rất lớn khu vực hoạt động (14 cm2 ) Cần thiết trong việc lập bản đồ đầu vào của các hướng dẫn ánh sáng (35 cm x 4 mm) Id <1000 e cm-2 s-1 hoặc ~0.06 electron từ khu vực 14 cm2 của photocathode trong thời gian tích điểm ảnh của 4 ms Do đó, tiếng ồn điện tử và biến động hiện tại tối, từ một thực tế có kích thước PMT, là không đáng kể so với ~60

e (11 x-quang × g = 5,5) tiếng ồn tương ứng với các tín hiệu thấp nhất gặp phải trong CR Do đó đối với một máy quét tại chỗ bay, gkhông thể được dự kiến sẽ được tăng lên đáng kể trong tương lai gần

Hình 13: Đáp ứng tuyến tính của IP để tiếp xúc với x-ray (A) sản lượng CR reader đo tại PMT trong

đơn vị tùy ý (AU) âm mưu chống lại bức xạ đến IP hiện trong kerma không khí Đường cong này show

các mối quan hệ đầu vào-đầu ra tuyến tính trong hơn bốn bậc độ lớn (bootstrapped từ

ba lô cá nhân từ Kato 1994) (B) ra CR reader trong CR đọc đơn vị âm mưu chống lại

logarit kerma x-ray, nghĩa là tiếp xúc, cho thấy một sự phù hợp đường thẳng trong đó chứng

lệ tiếp xúc từ ~0.1-1000 μGy (dải động của 104 ) Đường cong này phải tuyến tính (hoặc linearizeable) cho MTF, NPS và do đó DQE được xác định Tuy nhiên, tuyến tính của đường cong đặc trưng, mặc dù cần thiết, không phải là điều kiện đủ Việc tạo ra PSL phụ thuộc tuyến tính vào

cường độ ánh sáng kích thích như có thể được nhìn thấy bằng cách giới thiệu trở lại con số 8 Nếu hệ thống là để đáp ứng các yêu cầu để phân tích tuyến tính, ba điều kiện hơn nữa phải được hài lòng

Các điều kiện đầu tiên cho tuyến tính có hiệu quả là cường độ ánh sáng laser phải được giữ liên tục trong quá trình quét readout để duy trì F phần

xả của IP ở một mức độ liên tục Điều này là do cả hai độ phân giải không gian của hệ thống CR (hình 14) và x-ray để sạc chuyển đổi tăng g, và do

đó tiếng ồn lượng tử thứ cấp, phụ thuộc trên F Điều kiện thứ hai (đáp ứng

tự động cho chất lân photostimulable trong hiện tại sử dụng) là quá trình xảphải rất không hiệu quả Điều này đảm bảo rằng F là độc lập của hình ảnh

ẩn Nếu quá trình xả là hiệu quả hơn, sau đó là một hiệu ứng tương tự kề trong phim có thể xảy ra dẫn đến một sự cố hoàn toàn phân tích tuyến tính.Điều này là một nâng cao cạnh phát sinh gần một cạnh sắc nét có độ

tương phản cao trong quá trình phát triển (Dainty và Shaw 1974) Trong cảhai phát triển phim và đọc số liệu IP hiệu ứng như vậy phát sinh từ hình ảnh tiềm ẩn sử dụng lên các nhà phát triển hoặc laser ánh sáng, tương

ứng Điều kiện thứ ba là bất kỳ chế biến phi tuyến áp dụng cho các tín hiệu

từ các PMT, ví dụ nén logarit, được đảo ngược

Hình 14: Phosphor blunting được minh họa bằng cách (a) một lô MTF vẽ cho ba laser khác nhau cường độ điện cho IP và xả tương đối tương ứng của tấm thu được từ con số 8 (Arakawa

et al 2000) và (b) minh họa sơ đồ mạch của nguồn gốc của phosphor blunting.

Vì vậy mặc dù quá trình đọc ra là bản chất phi tuyến, các thông sốtuyến tính xác định độ phân giải không gian (chuyển điều chế chức năng (MTF)), tiếng ồn không gian (tiếng ồn điện Wiener

quang phổ (NPS)) và tần số không gian phụ thuộc vào hiệu quả thám tử DQE (f) Tuy nhiên có thể được định nghĩa cho hệ thống

CR sử dụng hiện nay (với một ngoại lệ có thể được thảo luận sau).Lưu ý rằng các giá trị của MTF, NPS và DQE sẽ khác nhau cho cùng một đọc và IP nếu các yếu tố ảnh hưởng đến F được thay đổi Hơn nữa, thủ tục tối ưu hóa bởi mà các thông số quét thu được là một quá trình phi tuyến

4.11 Tấm cải tạo

Một phí hình ảnh tiềm ẩn vẫn còn lại trên tấm sau khi đọc CR xóaảnh